ولد أعظم العلماء الأقدمين في سرقوسة حوالي عام 287ق. م، وكان والده هو فيدياس Pheidias الفلكي؛ ويلوح أنه ابن عم هيرون الثاني أعظم حكام زمانه استنارة. وفعل أركميديز ما فعله كثيرون غيره من اليونان الهلنستيين الذين أولعوا بالعلوم، وكان لديهم من المال ما يمكنهم من إشباع هذا الولع، فسافر إلى الإسكندرية حيث درس على خلفاء إقليدس، وشُغف بالرياضيات وأفاد من دراستها فائدتين- انهماكاً فيها وموتاً مفاجئاً بسببها. وعاد من الإسكندرية إلى سرقوسة، حيث وهب حياته، كما يهب الربان حياتهم، لكل فرع من فروع العلوم الرياضية. وكثيراً ما كان يهمل كما يهمل نيوتن، طعامه وشرابه، والعناية بجسمه، لكي يتتبع نتائج نظرية رياضية جديدة، أو يرسم بالزيت أشكالاً على جسدهِ، أو بالرماد على الموقد، أو على الرمل الذي اعتاد علماء الهندسة اليونان أن يفرشوه على أرض منازلهم (2). على أنه لم يكن تنقصه الفكاهة: فقد تعمد أن يضع في كتابه "الكرة والاسطوانة"، الذي يرى هو أنه أحسن كتبه، نظريات خاطئة (كما يؤكد بعضهم) ليمزح مع من أرسل إليهم المخطوط من الأصدقاء من جهة، وليوقع في الشرك لصوص العلم الذين يبيحون أن يغتصبوا لأنفسهم أفكار غيرهم من الناس من جهة أخرى (3). وكان تارة يسلي نفسه بألغاز كادت أن توصله إلى اختراع الجبر كمشكلة الماشية الشهيرة التي حيرت لسنج أشد الحيرة (4)، وتارة أخرى يخترع آلات عجيبة ليدرس بها القوانين التي يستخدمها. ولكن الذي كان يعنى بهِ وتلذه دراسته على الدوام هو العلم البحت يتخذه مفتاحاً لفهم الكون لا أداة للمنشآت العملية أو زيادة الثروة. ولم يكن يكتب للطلاب بل للعلماء المتخصصين ينقل إليهم في عبارات قصيرة جامعة النتائج العويصة التي استخلصها من بحوثهِ. وقد افتتن كل من جاء بعده من الأقدمين بما تمتاز به رسائله العلمية من ابتكار، وعمق، ووضوح. وقد وصفها فلوطرخس بقولهِ: "ليس من المستطاع أن نجد في الهندسة كلها مسائل أصعب وأعوص، أو شروحاً أبسط وأوضح، مما احتوته هذه الرسائل". ومن الناس من يعزو هذا إلى عبقريته الفطرية، ومنهم من يظن أن هذه الصحف السهلة الميسرة كانت ثمرة كدح وجهود لا يصدقها العقل (5).
وقد أبقى الزمان على عشرة من مؤلفات أركميديز التي كتبها بعد رحلات كثيرة في أوربا وبلاد العرب وهي: (1) الطريقة ويشرح فيهِ لإرتسثنيز، الذي عقد معه صداقة وثيقة في الإسكندرية كيف توسع التجارب العلمية معلومات الإنسان الهندسية. وقد وضعت هذه المقالة حداً لحكم المسطرة والفرجار الذي أقامه أفلاطون، وفتحت باب الطرق التجريبية؛ لكنها مع هذا تكشف عما بين المزاجين العلميين القديم والحديث من اختلاف. فقد كان الأقدمون يجيزون التجارب العملية ليتوصلوا بها إلى فهم النظريات، أما المحدثون فيستخدمون النظريات لما عساه أن تؤدي إليه من نتائج عملية (2) مجموعة من القضايا العارضة وفيها يبحث سبعة عشر "اختباراً" أو فرضاً متبادلاً في الهندسة المستوية. (3) قياس الزاوية ويصل فيهِ إلى 1 slash7 3 و 10 slash71 3 للنسبة التقريبية أي نسبة محيط الدائرة إلى قطرها؛ وهو يصل إلى تربيع الدائرة بأن يوضح بطريقة إفناء الفرق أن مساحة الدائرة تساوي مساحة مثلث قائم الزاوية ارتفاعه يساوي نصف قطر الدائرة وطول قاعدته يعادل طول محيطها. (4) تربيع القطع المكافئ وفيه يدرس بطريقة حساب التكامل المساحة التي يفصلها وتر قوس من القطع المكافئ ومساحة القطع الناقص. (5) في اللولبيات وفيه يعرف اللولبيات بأنها الأشكال التي تحدثها نقطة تتحرك من نقطة معينة بسرعة منتظمة في خط مستقيم يدور في سطح مستوٍ بسرعة منتظمة حول هذه النقطة المعينة نفسها؛ ثم يتوصل إلى معرفة المساحة المحصورة بين قوس لولبي ونصفي قطر في قطع ناقص، مستخدماً في ذلك طرقاً تقرب من حساب التفاضل (6) الكرة والاسطوانة وفيه يبحث عن قوانين رياضية لإيجاد أحجام الهرم، والاسطوانة، والكرة، ومساحة سطوحها (7) في أشباه المخروط وأشباه الكرة ويشتمل على دراسة للأجسام الجامدة المتولدة من دوران القطاعات المخروطية حول محاورها. (8) حاسب الرمل وفيهِ ينتقل من الهندسة إلى الحساب، بل يكاد ينتقل إلى اللغرتمات، وذلك بقولهِ أن الأعداد الكبيرة يمكن أن تمثل بمضاعفات أو "طبقات" 10. 000 وبهذه الطريقة يحصي أركميديز حبات الرمل التي يحتاج إليها لملء الكون- على فرض أن للكون حجماً معقولاً، كما يقول هو بعبارته الفكهة الظريفة. والنتيجة التي يصل إليها، والتي يستطيع إي إنسان أن يحققها بنفسهِ، أن العالم لا يحتوي على أكثر من ثلاث وستين "وحدة كل منها عشرة ملايين من الطبقة الثامنة من الأعداد" أو 6310 حسب طريقتنا في هذه الأيام. ويدل ما في هذا الكتاب من إشارات إلى ما ضاع من مؤلفات أركميديز على أنه كشف أيضاً طريقة لإيجاد الجذر التربيعي للأعداد غير المربعة (9) في الموازنات المستوية وفيهِ يطبق الهندسة على الميكانيكا ويدرس مركز الجاذبية لعدة أجسام ذات أشكال مختلفة، ويصوغ ما هو معروف لنا من قوانين علم القوى المتوازنة (10) في الأجسام الطافية وفيه يضع علم توازن السوائل الساكنة وضغطها (الهيدروستاتيكا) وذلك حين يصل إلى قوانين رياضية لمعرفة توازن الجسم الطافي.
ويبدأ الكتاب بالفكرة التي أدهشت الناس في ذلك الوقت وهي أن سطح أي جسم سائل ساكن في حالة توازن هو سطح كري، وأن مركز الكرة التي هو جزء منها هو مركز الأرض نفسها.
ولعل الذي دعا أركميديز إلى دراسة علم توازن السوائل حادثة تكاد تبلغ من الشهرة ما بلغته حادثة نيوتن. وخلاصة قصتها أن الملك هيرون أعطى لصائغ سرقوسي مقداراً من الذهب ليصوغه تاجاً له. فلما أعطاه التاج كان وزنه مساوياً لوزن الذهب، ولكن الملك ارتاب في أن يكون الفنان قد استبدل ببعض الذهب مثل وزنه من الفضة، واحتفظ لنفسه بما أنقصه من الذهب. وأفضى هيرون بريبته هذه إلى أركميديز وأعطاه التاج، ويبدو أنه اشترط عليهِ أن يبدد ارتيابه دون أن يلحق بالتاج أذى، وظل أركميديز عدة أسابيع يقلب الأمر في فكره. حتى إذا خطا يوماً ما في وعاء كبير بحمام عام، لاخظ أن ماءه قد فاض بقدر العمق الذي وصل إليهِ فيهِ، خيل إليه أن وزن جسمه- أي ضغطه إلى أسفل- يقل تدريجاً كلما انغمس في الماء. فما كان منه وهو صاحب العقل الطّلعة إلا أن وضع فجأة "قانون أركميديز"، وهو أن الجسم الطافي يفقد من وزنهِ ما يساوي وزن الماء الذي يزيغه. وظن أن الجسم المغمور في الماء يزيغ منه بمقدار حجمه، وأدرك أن هذا القانون يمكنه من حل مشكلة التاج فخرج عارياً في الطريق (إذا صدقنا قول فتروفيوس المعروف برزانته) وهرول إلى مسكنه وهو يصيح "يوريكا" (لقد وجدتها! لقد وجدتها!). وسرعان ما أدرك وهو في بيته أن قدراً من الفضة ذا وزن معين إذا غمس في الماء يزيغ منه مقداراً أكثر مما يزيغه ذهب مساوٍ له في الوزن، لأن حجم الفضة يزيد على حجم الذهب المساوي له في الوزن. ولاحظ أيضاً أن التاج المغمور في الماء يزيغ منه أكثر مما يزيغه مقدار من الذهب مساوٍ له في الوزن. فاستنتج من هذا أن التاج قد وضع فيهِ معدن أقل كثافة من الذهب. فأخذ يستبدل في الذهب الذي كان يستخدمه للمقارنة فضة بذهب حتى أزاغ الخليط قدر ما يزيغه التاج من الماء. وبذلك استطاع أركميديز أن يعرف بالضبط مقدار ما استخدم في التاج من الفضة، ومقدار ما اختلس من الذهب.
ولم تكن لتحقيقه رغبة الملك من الأهمية لديهِ ما يعادل كشفه قانون الأجسام الطافية وطريقة تقدير الثقل النوعي للأجسام. وصنع أركميديز آلة مثل فيها الشمس والأرض والقمر والخمسة الكواكب المعروفة وقتئذ (زحل، والمشتري، والمريخ، والزهرة، وعطارد) ورتبها بحيث إذا أدير ذراع مركب في الآلة رأى الإنسان هذه الأجرام جميعاً تتحرك في اتجاهات وبسرعات مختلفة (6)؛ ولكنه في أغلب الظن كان يتفق مع أفلاطون في قوله إن القوانين المسيطرة على حركات الأجرام السماوية أجمل من النجوم (1).
وقد صاغ أركميديز، في رسالة مفقودة بقي بعضها في ملخصات لها، قوانين الرافعة والميزان صياغة بلغ من دقتها أن تقدماً ما لم يحصل فيها حتى عام 1586م، فهو يقول مثلاً في الفرض الرابع: "الأجسام المتناسبة تتوازن إذا كانت على مسافات تتناسب تناسباً عكسياً مع جاذبيتها" (8)، وتلك حقيقة عظيمة النفع تبسط العلاقات المعقدة بين الأجسام تبسيطاً بارعاً يؤثر في نفس العالم كما يؤثر تمثال هرمس لبركستليز في نفس الفنان. وذهل أركميديز حين شاهد ما في الرافعة والبكرة من قوة فأعلن أنه إذا أعطى مرتكزاً ثابتاً استطاع أن يحرك أي شيء يريد تحريكه، ويروى عنه أنه قال في لهجة سرقوسة الدورية Pa po, kai tan gan kino": أعطني مكاناً أقف عليهِ، أحرك لك الأرض (9) " وتحداه هيرون أن يفعل ما يقول، وأشار إلى ما كان يلقاه رجاله من المشقة في رفع سفينة كبيرة من سفن الأسطول الملكي إلى شاطئ البحر. فما كان من أركميديز إلا أن وضع عدداً من الأضراس والبكر بطريقة أمكنته بمفرده وهو جالس عند نهاية هذا الجهاز أن يرفع السفينة الكاملة الشحنة من الماء إلى الأرض (10).
وسر الملك من هذا العمل فطلب إلى أركميديز أن يضع له تصميمات لبعض عدد الحرب، وكان من غريب صفات الرجلين أن أركميديز بعد أن وضع هذه التصميمات نسيها، وأن هيرون لحبه السلم لم يستخدمها. وقد وصف فلوطرخس أركميديز فقال:
"إنه بلغ من علو الهمة وعمق التفكير، وغزارة المادة العلمية ما سما به عن أن يترك وراءه أي شيء مكتوب في هذه الموضوعات، وإن كانت هذه الاختراعات قد أذاعت في الخافقين ذكاءه العظيم الذي لا نظير له بين الخلائق طراً. فقد نبذ كل فن لا غاية له إلا النفع والكسب المادي وعده فناً دنيئاً حقيراً، وخص حبه كله وآماله كلها في تلك المباحث العلمية الخالصة التي لا صلة بنها وبين مطالب الحياة الوضيعة- وهي تلك الدراسات التي لا يشك إنسان في سموها على سائر الدراسات، بل كل ما يشك فيهِ هو هل جمال الموضوعات التي تبحثها وعظمتها، أو دقة طرق البرهنة على صحتها وقوة الاقتناع بها، هي أعظم الأشياء جدارة بإعجابنا".
ولما أن مات هيرون قام النزاع بين سرقوسة ورومة، وهاجمها مارسلس الباسل براً وبحراً. وكان أركميديز وقتئذ (212) في السابعة والخمسين من عمرهِ ولكنه مع هذا أشرف على الدفاع في الجبهتين، فأقام خلف الأسوار التي تحمي الميناء منجنيقات تقوى على قذف الحجارة الثقيلة مسافات بعيدة. وكان وابل القذائف التي تلقيها هذه المنجنيقات شديد الوقع فاضطر مارسلس إلى التقهقر حتى يفاجئ المدينة ليلاً. فلما أن أبصر أهلها سفن العدو قرب الشاطئ أمطر الرماة بحارتها وابلاً من السهام من بين الثقوب التي صنعها أعوان أركميديز في الأسوار. وفضلاً عن هذا فقد وضع المخترع العظيم في داخل هذه الأسوار رافعات وبكرات ضخمة تلقي بالقرب من السفن كتلاً كبيرة من الحجارة والرصاص أغرقت الكثير منها. وكانت رافعة أخرى، مسلحة بخطاطيف تمسك بالسفن، وترفعها في الهواء، وتقذفها على الصخور، أو تلقيها بمقدمها في البحر (1). وابتعد مارسلس بأسطوله ووضع كل آماله في هجومه براً. ولكن أركميديز أمطر الجنود حجارة ضخمة من منجنيقات بلغت من القوة والإحكام حداً اضطر معه الرومان إلى الفرار وهم يقولون إن الآلهة نفسها كانت تقاومهم.، وأبوا أن يتقدموا بعدئذ للقتال (14). يعلق يولبيوس على ذلك بقوله: "وهكذا تتبدى في هذا الاختراع العظيم المدهش عبقرية رجل واحد استخدمت الاستخدام الصحيح". ولم يكن الرومان الأقوياء بحراً وبراً يرتابون في الاستيلاء على المدينة من فورهم إذا أبعد عنها رجل واحد طاعن في السن؛ وما دام هذا الرجل باقياً فيها فإنهم لم يجرءوا قط على مهاجمتها (15) ".
وتخلى مارسلس عن فكرة الاستيلاء على المدينة عنوة وآثر أن يستولي عليها بالحصار الطويل، فضرب عليها حصاراً دام ثمانية أشهر نفدت فيها مئونتها فاستسلمت له من فرط الجوع. وأعمل فيها الجند القتل والسلب لكن مارسلس أمرهم ألا يمسوا أركميديز بأذى. والتقى في أثناء النهب جندي روماني بشيخ سرقوسي منهمك في دراسة أشكال رسمها على الرمل. فأمره الجندي الروماني بأن يحضر من فوره لمقابلة مارسلس وأبى أركميديز أن يذهب إلا بعد أن تحل المسألة التي كان منهمكاً فيها. ويقول فلوطرخس إنه "ألح على الجندي وتوسل إليه أن ينتظره قليلاً، حتى لا يضطر إلى ترك ما يشتغل به ناقصاً لم يصل فيه إلى نتيجة مقنعة؛ ولكن الجندي لم يؤثر فيه رجاء الرجل فقتله من فوره (16) ". ولما سمع بذلك مارسلس حزن عليه وبذل كل ما في وسعه ليواسي أهل القتيل (17). وأقام القائد الروماني قبراً فخماً تخليداً لذكراه نقش عليه بناء على رغبة العالم الرياضي كرة داخل اسطوانة. ذلك أن أركميديز كان يعتقد أن وصوله إلى القوانين التي أوجد بها مساحتي هذين الشكلين وحجميهما أعظم ما عمله في حياته. ولم يكن الرجل في ظنه هذا بعيداً كل البعد عن الصواب، فإن إضافة نظرية هامة إلى نظريات الهندسة أعظم قيمة للإنسانية من حصار مدينة أو الدفاع عنها. ومن حق أركميديز علينا أن نضعه في المستوى الذي نضع فيه نيوتن، وأن تقول إنه ترك للعالم "عدداً من الاكتشافات الرياضية الجليلة الشأن لا يفوقه فيه إنسان بمفرده في تاريخ العالم كله (18) ".
ولولا كثرة الأرقاء وقلة أجورهم لكان أركميديز زعيم انقلاب صناعي حقيقي. ذلك أن رسالة في المسائل الميكانيكية تعزى خطأ إلى أرسطو، ورسالة في الأثقال تعزى خطأ إلى إقليدس، قد وضعتا عدة قوانين أولية في علم القوى المحركة (الديناميكا) وعلم القوى المتوازنة (الأستاتيكا) قبل أركميديز بمائة عام. وأحال استراتو اللمبسكسوسي Strato of Lampasacus، الذي تولى بعد ثاوفراسطوس رياسة اللوقيون، ماديته الجبرية إلى علم الطبيعة وصاغ (حوالي عام 280) المبدأ القائل بأن "الطبيعة تكره الفراغ (19) ". ولما أن أضاف إلى ذلك قوله إن "الفراغ يمكن إيجاده بوسائل اصطناعية" مهد بذلك السبيل إلى ألف من المخترعات. فدرس تسبيوس الإسكندري Ctesibius طبيعة الممصات (وكانت مستخدمة في مصر من عام 1500 ق. م) واخترع المضخة الرافعة، والأرغن المائي، والساعة المائية. وأكبر الظن أن أركميديز قد حسن اللولب المائي المصري (الطنبور) الذي أطلق عليه اسمه على غير علم منه، وهو الآلة التي جعلت الماء يجري إلى أعلى (20). واخترع فيلون البيزنطي الآلات التي تتحرك بالهواء، وعدداً من آلات الحرب المختلفة الأنواع (21). وكانت الآلة البخارية التي اخترعها هيرون الإسكندري Heron of Alex.، بعد أن فتح بلاد اليونان آخر مخترعات هذا العصر وأعظمها. وسبب ذلك أن التقاليد الفلسفية كانت أقوى من أن تقضي عليها هذه النزعة العلمية العملية، وأن الصناعة اليوناني قد اقتنعت بالاعتماد على الأرقاء. لقد كان اليونان على علم بالمغنطيس وبما في الكهرمان من خواص كهربائية، ولكنهم لم يروا في هذه الظواهر الغريبة ما يمكن أن تفيد منه الصناعة، وحكم القدم على غير علم منه أن الحداثة غير جديرة بالعناية.
مصادر و المراجع :
١- قصة الحضارة
المؤلف: وِل ديورَانت = ويليام جيمس ديورَانت (المتوفى: 1981 م)
تقديم: الدكتور محيي الدّين صَابر
ترجمة: الدكتور زكي نجيب محمُود وآخرين
الناشر: دار الجيل، بيروت - لبنان، المنظمة العربية للتربية والثقافة والعلوم، تونس
عام النشر: 1408 هـ - 1988 م
عدد الأجزاء: 42 وملحق عن عصر نابليون
تعليقات (0)